CN103690244A - 一种光声与x射线断层成像融合的成像*** - Google Patents
一种光声与x射线断层成像融合的成像*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN103690244A CN103690244A CN201310723609.7A CN201310723609A CN103690244A CN 103690244 A CN103690244 A CN 103690244A CN 201310723609 A CN201310723609 A CN 201310723609A CN 103690244 A CN103690244 A CN 103690244A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ray
- data
- imaging
- sample
- optoacoustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000003325 tomography Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 abstract 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 238000010895 photoacoustic effect Methods 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000013456 study Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
一种光声与X射线断层成像融合的成像***,该***包括数据源发射设备,用于分别发射X射线和激发光光源对样本进行照射;数据采集设备,用于通过X射线探测器探测经过样本的X射线剂量,以及通过光声探测器接收样本激发出的光声信号;控制及数据传输设备,用于控制滚筒的旋转,以针对滚筒内的样本使数据采集设备采集不同角度的投影数据;数据处理设备,用于对数据采集设备采集到的各模态数据进行处理。本发明能够实现光声成像和X射线断层成像(CT)的双模快速成像,能快速地得到成像样品的生物信息。
Description
技术领域
本发明属于医学分子影像领域,具体涉及一种光声与X射线断层成像融合的成像***。
背景技术
光声成像技术是新发展起来的一种非入侵式和非电离式的医学成像技术,光声成像技术基于光声效应,它结合了纯光学成像具有的高对比度特性和纯超声成像具有的高分辨率、低衰减、高穿透特性,能够在一定的深度下获得高的图像分辨率和对比度,图像传递的信息量大,可以提供形态及功能信息。近年来,光声成像技术获得迅速发展,并成为当今国际研究的前沿热点课题,目前已在生物组织成像中得到广泛应用,如肿瘤检测、血管成像、脑功能成像等相关研究。
X射线断层成像可以得到各种不同密度物质的影像,可提供高分辨率的组织结构信息。
但是,单一的成像技术不能提供生物体全面的生理病理信息。因此,多模态成像成为了目前生物医学成像的发展趋势。利用高分辨率的X射线断层成像可以实现组织的精确定位,获得精确的结构信息;光声成像则可以提供光谱选择性的组织生理和病理改变的功能信息。因此,如果能够实现集成X射线断层成像与光声成像双模态于同一个***,对研究组织的结构功能变化有着十分重大的意义。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷,本发明提出了一种光声与X射线断层成像融合的成像***。
根据本发明提出的光声与X射线断层成像融合的成像***包括:数据源发射设备,用于分别发射X射线和激发光光源对样本进行照射;数据采集设备,用于通过X射线探测器探测经过样本的X射线剂量,以及通过光声探测器接收样本激发出的光声信号;控制及数据传输设备,用于对数据采集设备进行控制,使得数据采集设备能够从不同角度分别采集到各模态下的数据,并将采集后的数据以及数据处理设备处理后的数据进行相应的传输;数据处理设备,用于对数据采集设备采集到的各模态数据进行处理。
本发明能够同机实现光声成像、X射线断层成像的多模态影像获取,能同时、快速地得到成像样本的生物信息。
附图说明
图1为本发明的光声与X射线断层成像融合的成像***总体结构框图的侧视图。
图2为本发明的光声与X射线断层成像融合的成像***总体结构框图的正视图。
图3为本发明光声与X射线断层成像融合的成像***中样本承载模块的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。应指出的是,所描述的实例仅旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。
本发明提供了一种光声与X射线断层成像融合的成像***。本发明能够实现实时、无损的生物体内激发荧光成像和X射线断层成像的多模态影像获取,能快速地得到成像样本的生物信息。
图1为本发明的光声与X射线断层成像融合的成像***结构的侧视图图。图2为本发明的光声与X射线断层成像融合的成像***结构的正视图图。该***包括:数据源发射设备、数据采集设备、控制及数据传输设备、数据处理设备。
数据源发射设备用于分别发射X射线和激发光光源对样本进行照射,用X射线、激发光分别于样本组织进行作用。该设备进一步包括:
激光器,用于产生激发光照射样本,使样本产生光声信号。
X射线源,用于产生X射线扫描样本,使样本组织与X射线相互作用;
数据采集设备,用于采集经过与样本组织作用后的相关数据,包括X射线探测器探测经过样本的X射线剂量,以及光声探测器接收样本激发出的光声信号。该设备包括:
光声探测器,用于采集样本所发出的光声信号,并将其转换为电信号。
X射线探测器,用于采集经过样本后的X射线信号,并将其转换为电信号。
平移式样本承载台,用于承载样本,同时承载光声探测器,这是由于光声成像的时候不需要从各个角度采集信号,故不用放置在滚筒上。
机动滚筒,用于固定上述激光器、X射线源、X射线探测器等,并在***运行时转动从而获得不同角度的数据信息,其中如图1所示,X射线源、样品承载台中心以及X射线探测器应处于同样水平线上。
控制及数据传输设备,用于控制平移式样本承载台的空间位置,以及控制滚筒的旋转获得不同角度的X射线投影数据和光声图像数据,并传输给计算机。该设备主要包括控制总线和数据传输总线,并提供一个可视化的操作界面,供用户根据需求对设备进行便捷的交互操作。
数据处理设备,对采集到的各模态数据进行处理,三维重建出样本的结构信息和光吸收分布信息。
电源,用于对整个***各个设备提供相应的电源,以保证***的正常运转。
图3为本发明光声与X射线断层成像融合的多模成像***的工作流程图。参照图3,包括以下操作步骤:
步骤1:放置成像样本。将成像样本放置在成像样本承载台透明水槽内,在水槽中加入声耦合液,在水平向上调整样本台的位置,使成像样本位于旋转滚筒的圆心处。由于成像样本承载台与旋转滚筒是分离的,故在后续步骤中当旋转滚筒旋转时,成像样本始终保持水平静止。
步骤2:选择成像模态,若采用CT断层成像,则关闭激光器和光声探测器,对样本采集数据,数据处理并进行显示;若采用光声成像,则关闭X射线源和X射线探测器,对样本采集数据,进行数据处理并显示。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光声与X射线断层成像融合的成像***,该***包括
数据源发射设备,用于分别发射X射线和激发光光源对样本进行照射;
数据采集设备,用于通过X射线探测器探测经过样本的X射线剂量,以及通过光声探测器接收样本激发出的光声信号;
控制及数据传输设备,用于对数据采集设备进行控制,使得数据采集设备能够从不同角度分别采集到各模态下的数据,并将采集后的数据以及数据处理设备处理后的数据进行相应的传输;
数据处理设备,用于对数据采集设备采集到的各模态数据进行处理。
2.根据权利要求1所述的***,其中在发射X射线时,不发射激发光光源,在发射激发光光源时,不发射X射线。
3.根据权利要求1所述的光声与X射线断层成像融合的成像***,其特征在于所述数据源发射设备包括:
激光器,用于产生激发光照射样本;
X射线源,用于产生X射线扫描样本。
4.根据权利要求1所述的光声与X射线断层成像融合的成像***,其特征在于所述数据采集设备包括:
光声信号采集器,用于采集受激发光照射的样本所发出的光声信号,并将其转换为电信号;
X射线探测器,用于采集经过样本后的X射线信号,并将其转换为电信号;
平移式样本承载台,用于承载样本,同时承载光声信号采集子设备;
机动滚筒本体子设备,其上固定有X射线数据采集子设备、激发光光源子设备和X射线源发射子设备,在***运行时,滚筒被控制进行旋转,其上被选中的子设备进行工作,从而获得不同角度的数据信息。
5.根据权利要求1所述的光声与X射线断层成像融合的成像***,其特征在于,控制及数据传输设备执行以下控制:对机动滚筒本体的旋转方向和角度进行控制;对X射线源和激发光光源的发射开关及强度进行控制,以及X射线探测器和光声探测器的开关进行控制。
6.根据权利要求1所述的光声与X射线断层成像融合的成像***,其特征在于数据处理设备包括:
数据预处理子单元,用于对采集到的光声数据和X射线断层成像模态数据进行预处理;
三维重建子单元,用于根据预处理后的数据重构出生物体内的X射线吸收系数分布图像以及生物体内光吸收系数分布图像。
7.根据权利要求4所述的光声与X射线断层成像融合的成像***,其特征在于,所述平移式样本承载子设备与所述机动滚筒本体子设备分离,当滚筒旋转时,平移式样本承载子设备始终保持水平方向。
8.根据权利要求7所述的光声与X射线断层成像融合的成像***,其特征在于,当采用X射线断层成像,则关闭激光器和光声探测器,对样本采集数据,进行数据处理并显示;若采用光声成像,则关闭X射线源和X射线探测器,对样本采集数据,进行数据处理并显示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310723609.7A CN103690244B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 一种光声与x射线断层成像融合的成像*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310723609.7A CN103690244B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 一种光声与x射线断层成像融合的成像*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103690244A true CN103690244A (zh) | 2014-04-02 |
CN103690244B CN103690244B (zh) | 2016-08-10 |
Family
ID=50352025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310723609.7A Active CN103690244B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 一种光声与x射线断层成像融合的成像*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103690244B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107485408A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-19 | 北京大学 | 一种实现xct和光声成像的双模成像***及其成像方法 |
CN107576676A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-12 | 北京数字精准医疗科技有限公司 | 一种基于ct和光学融合的三维分子成像*** |
CN108344697A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-07-31 | 苏州大学 | 一种光声断层扫描分子成像***体外样品专用上样架子组合 |
CN109498060A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-22 | 西北大学 | 基于ctlm与超声波技术的乳腺成像设备及方法 |
WO2019119576A1 (zh) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 深圳先进技术研究院 | 多模成像*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006090321A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Determination of the coverage of a ct scan |
CN101785663A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-07-28 | 华南师范大学 | 一种光声与x光检测双模态数字化成像***及成像方法 |
CN103300828A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-09-18 | 中国科学院自动化研究所 | 一种分离式多模态融合的三维成像*** |
CN103519789A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-01-22 | 中国科学院自动化研究所 | 一种集成光声与x射线断层成像的分离式成像*** |
-
2013
- 2013-12-24 CN CN201310723609.7A patent/CN103690244B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006090321A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Determination of the coverage of a ct scan |
CN101785663A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-07-28 | 华南师范大学 | 一种光声与x光检测双模态数字化成像***及成像方法 |
CN103300828A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-09-18 | 中国科学院自动化研究所 | 一种分离式多模态融合的三维成像*** |
CN103519789A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-01-22 | 中国科学院自动化研究所 | 一种集成光声与x射线断层成像的分离式成像*** |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107485408A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-19 | 北京大学 | 一种实现xct和光声成像的双模成像***及其成像方法 |
CN107576676A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-12 | 北京数字精准医疗科技有限公司 | 一种基于ct和光学融合的三维分子成像*** |
CN107576676B (zh) * | 2017-09-27 | 2023-11-28 | 北京数字精准医疗科技有限公司 | 一种基于ct和光学融合的三维分子成像*** |
WO2019119576A1 (zh) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 深圳先进技术研究院 | 多模成像*** |
CN108344697A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-07-31 | 苏州大学 | 一种光声断层扫描分子成像***体外样品专用上样架子组合 |
CN108344697B (zh) * | 2018-05-14 | 2024-02-09 | 苏州大学 | 一种光声断层扫描分子成像***体外样品专用上样架子组合 |
CN109498060A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-22 | 西北大学 | 基于ctlm与超声波技术的乳腺成像设备及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103690244B (zh) | 2016-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103519789A (zh) | 一种集成光声与x射线断层成像的分离式成像*** | |
US10489964B2 (en) | Multimodality multi-axis 3-D imaging with X-ray | |
CN104684483B (zh) | 快速帧率无线成像 | |
US10064584B2 (en) | Combined x-ray and optical tomographic imaging system | |
CN103690244A (zh) | 一种光声与x射线断层成像融合的成像*** | |
US20090018451A1 (en) | Dynamic Sampling System and Method for In Vivo Fluorescent Molecular Imaging | |
US10674918B2 (en) | Near-infrared (NIR) optical scanner | |
CN105431091A (zh) | 用于获取融合图像的设备和方法 | |
CN103389273A (zh) | 一种光声和光学融合的多模态成像*** | |
CN104825180A (zh) | 一种三模态乳腺成像***及其成像方法 | |
US20160067402A1 (en) | Medical imaging apparatus and controlling method thereof | |
JP2006255425A (ja) | 医用画像化方法および医用画像化システム | |
CN106419837A (zh) | 基于螺旋式激发的荧光分子断层成像*** | |
CN111772652A (zh) | 三维影像检测***、装置、成像方法以及肺部检测装置 | |
CN106420057B (zh) | 一种pet-荧光双模态术中导航成像***及其成像方法 | |
JP5742660B2 (ja) | 医療用データ処理装置およびそれを備えた放射線断層撮影装置 | |
CN103300828B (zh) | 一种分离式多模态融合的三维成像*** | |
CN109589128B (zh) | 基于乳腺癌检测的平板pet与光学双模融合成像***及方法 | |
CN103431912B (zh) | 一种分离式多模融合三维断层成像***及其方法 | |
CN102138809A (zh) | ***光声扫描成像检测方法与装置 | |
Key et al. | New approaches to transillumination imaging | |
US8095201B2 (en) | Medical device and method for operating a medical device | |
CN209172280U (zh) | 多模成像*** | |
CN109009201B (zh) | 一种平板pet有限角分子影像定位***及其定位方法 | |
Cucciati et al. | Development of ClearPEM-Sonic, a multimodal mammography system for PET and Ultrasound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |